106095623

Badania możliwości poprawy przez kulowanie właściwości zmęczeniowych ... 127

którą porównano z wartością krytyczną (określaną z tablicy rozkładu t-Studenta dla liczby stopni swobody/= n- 2= 16-2 = 14):

tkr = t(a;f) = %05; 14) = 2,14.

Ponieważ t > tk_r, to oceniany współczynnik korelacji uznano za istotny.

3. OMÓWIENIE WYNIKÓW

Badania wykazały, że metodą kulowania powłok chromowych można poprawić właściwości zmęczeniowe pogorszone w procesie obróbki galwanicznej i przywrócić właściwości zmęczeniowe do stanu wykazywanego przez próbki z rdzennego materiału (bez powłok).

Wytrzymałość zmęczeniowa próbek szlifowanych wynosiła 418 MPa. Próbki z powloką chromową nieobrabianą osiągały wytrzymałość zmęczeniową 301 MPa. Z tego wynika, że nałożenie powłoki chromowej pogarsza wytrzymałość zmęczeniową próbek (w odniesieniu do próbek szlifowanych, bez nałożonej powłoki) o ok. 28%.

Kulowanie powłok pozwoliło uzyskać Z_gw od 307 do 411 MPa w zależności od parametrów kulowania, a więc poprawę nawet o ok. 34% w odniesieniu do próbek z powloką chromową nieobrabianą. Jednocześnie w dość szerokim zakresie parametrów (ciśnienie 0,3-0,9 MPa, średnica kulek 0,28-0,58 mm, odległość dyszy 100-200 mm i czas 3-6 min) zagwarantowane jest osiągnięcie poprawy wytrzymałości zmęczeniowej co najmniej o 30%.

Największą poprawę wytrzymałości zmęczeniowej osiąga się przy:

-    średnicy kulek 0,28 mm,

-    ciśnieniu zasilania 0,3 MPa,

-    odległości dyszy od powierzchni obrabianej 200 mm,

-    czasie obróbki 6 min.

Takie parametry są zalecane do obróbki przeciwzmęczeniowej elementów ze stali 41Cr4 z powloką chromu grubości 25 pm na urządzeniu przemysłowym VaporBlast VB 3576 (wykorzystywanym do kulowania) [5].

Wyniki badań i obliczeń pozwoliły na stwierdzenie korelacji statystycznej pomiędzy granicą wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie wahadłowe a wartością parametru Sa stereometrii powierzchni. Jest to korelacja dość mocna i odwrotnie proporcjonalna (r = -0,779). Zatem, prowadząc proces kulowania w opisanych warunkach i w podanym zakresie parametrów wejściowych, można obliczyć granicę wytrzymałości zmęczeniowej ze wzoru:

(1)

Z_gw = -28,298 Sa + 424,896.